Geçtiğimiz çeyrekte Avrupalı bir tıbbi cihaz şirketinden bir kurtarma projesini devraldık. Orijinal tedarikçileri bir kenar kapısı teklif etmişti.32 gözlü şırınga haznesi kalıbıçünkü alet maliyeti, valfli-kapılı alternatife göre 14.000€ daha düşüktü. Üretimin üzerinden geçen on sekiz ayda, kapı izinin yeniden işlenmesi, boyut kayması ve iki tam boşluklu blok değişiminden kaynaklanan birikmiş kayıplar 387.000 Euro'ya ulaştı. Orijinal teklifi onaylayan satın alma ekibi artık orada çalışmıyor.
Kapı seçimi, enjeksiyon kalıplama programlarının mali açıdan başarılı veya başarısız olduğu yerdir. Kenarlarda değil. Çekirdekte.
Kimsenin Fiyat Teklifine Koymadığı Maliyet Yapısı
Kalıp tedarikçileri, takımları sermaye kalemi olarak teklif ediyor. Detaylandırmadıkları şey, kapı tasarımının önümüzdeki beş yıl için-parça başına ekonominizi nasıl etkileyeceğidir.
PA66-GF30 kullanan 150.000 birimlik yıllık programdaki 4,20 €/kg değerindeki soğuk yolluk kenar kapısı, yolluk, yolluk ve kapı kalıntılarını dahil ettiğinizde ağırlıkça kabaca %19 oranında malzeme israfı oluşturur. Bu atık ya ekipman, zemin alanı, kontaminasyon kontrolleri ve karışım oranı takibi gerektiren yeniden öğütmeye gidiyor ya da imha ediliyor. Her iki seçenek de ücretsiz değildir. Takım teklifinizde her iki seçenek de görünmüyor.
Çevrim süresi diğer görünmez maliyet etkenidir. Soğuk yolluk kalıbındaki yolluk sisteminin, kalıp açılmadan önce katılaşması gerekir. 28-saniyelik bir temel döngüde, koşucunun soğutulması, koşucu çapına ve soğutma devresi yerleşimine bağlı olarak 4-6 saniye eklenir. Bu saniyeler doğrudan makine saatlerine dönüşür. Saat başına 45 Euro'luk makine maliyetiyle, yıllık 150.000 üniteye 5 saniyelik çevrim uzatması, yıllık 9.375 Euro'luk ek kapasite tüketimine mal olur. Beş yıllık program ömrü boyunca bu tek tasarım seçiminin maliyeti yalnızca makine süresi olarak 46.875 Euro'dur.
Sıcak yolluk sistemleriyolluk israfını tamamen ortadan kaldırın ve yolluk soğutmasını çevrim süresi denkleminden çıkarın. Aletlerin maliyeti daha fazladır. Parça başı ekonomi-iyileşiyor. Sorun, sizin özel programınız için başa-başarı noktasının nerede olduğudur.
Break-Eşit Hesaplama: Tedarikçinizin Çalıştırması Gereken Rakamlar
Geçen yıl bir konektör muhafazası programı için karar çerçevesini gösteren bir maliyet karşılaştırma modeli oluşturduk. Parçanın ağırlığı PBT-GF30'da 8,4 gramdı. Yıllık hacim tahmini 280.000 adetti. Malzeme maliyeti 3,85 €/kg idi.
Soğuk Yolluk Senaryosu
Denizaltı kapaklı 4 gözlü kalıp için kalıp teklifi 23.500 € olarak geldi. Atış başına koşucu ağırlığı 6,2 gramdı; bu, dört adet 8,4 gramlık parça üretmek için toplam atış ağırlığının 39,8 gram olduğu anlamına geliyordu. Malzeme verimliliği %84,4 idi. Atık olarak yıllık malzeme maliyeti 4.291 € olarak hesaplanmıştır. Döngü süresi 31 saniyeydi ve saatte 116 çekim yapıldı. Manuel kapı denetimi, iş gücü tahsisine parça başına 0,008 € ekledi.
Sıcak Yolluk Senaryosu
Termal kapılarla aynı boşluk sayısı için takım fiyatı 38.200 € idi. Koşucu israfı yok. Döngü süresi 24 saniyeye düştü ve saatte 150 çekim sağlandı. %29'luk üretim artışı, aynı yıllık hacmin %23 daha az makine saati gerektirmesi anlamına geliyordu.
Takım deltası 14.700 € idi. Malzeme atıklarının ortadan kaldırılması artı makine süresinin kısaltılması artı iş gücünün azaltılmasından elde edilen yıllık tasarruf toplamı 11.840 Euro'ya ulaştı. Başabaş-üretimin başlamasından 14,9 ay sonra gerçekleşti. Bundan sonraki her ay, sıcak yolluk konfigürasyonu, soğuk yolluk konfigürasyonuna kıyasla 987 € tasarruf sağladı.
Bu, tedarikçinizin DFM incelemesi sırasında size göstermesi gereken matematiktir. Eğer onu çalıştırmıyorlarsa, program ekonominizi neredeyse diğer tüm takım seçimlerinden daha fazla etkileyen bir değişken hakkında kör bir karar veriyorsunuz demektir.
Soğuk Yolluk Sistemlerinde Kapı Tipi Seçimi
Soğuk koşucular belirli program profilleri için hâlâ anlamlıdır. 60.000 birimin altındaki yıllık hacimler, 2,50 €/kg'ın altındaki ticari reçineler ve kapı kalıntısı konumunun-kritik olmadığı parçalar, soğuk yolluk ekonomisine fayda sağlar. O zaman soru, o sistem sınıfında hangi kapı tipinin olduğu haline gelir.
Kenar kapıları
Kenar kapıları ayırma hattında konumlanır ve nispeten büyük çapraz-kesitlere izin verir, bu da kalın-duvarlı parçalara veya yüksek-viskoziteli malzemelere yardımcı olur. Bunun karşılığı,-görünür kalıntı ve manuel düzeltme işçiliğidir. Yılda 40.000 birim çalıştıran bir programda, parça başına 0,04 Euro kesme maliyetiyle-bu, farklı bir kapı türünün ortadan kaldırabileceği yıllık 1.600 Euro işçilik demektir.
Denizaltı kapıları
Denizaltı kapıları, ayırma hattının altından belirli bir açıyla ilerler ve fırlatma sırasında otomatik olarak kesilir. Düzeltme emeğini ortadan kaldırır ve izleri kozmetik yüzeyin altına gizlerler. Kısıtlama, akış kapasitesini sınırlayan, genellikle maksimum 1,2-1,8 mm olan geçit çapıdır. %30'un üzerinde yükleme oranı olan cam dolgulu malzemeler kullanan programlar, kısıtlı kesitin kapıda aşırı basınç düşüşü yaratması nedeniyle sıklıkla denizaltı kapılarında doldurma sorunlarıyla karşılaşır.
Sekme kapıları
Sekme kapıları, kızağı parça kenarının ötesine uzatır ve ince bir arazi alanından beslenir. Fırlatma sırasında sekme temiz bir şekilde kırılıyor ve tanık işareti,-işlevsel olmayan bir yüzeye düşüyor. Sekme geçitleri, doldurma dengesinin kritik olduğu-ince duvarlı parçalar için iyi çalışır, ancak doğrudan kenar geçitlemeye kıyasla yolluk israfını artırır.
Fan kapıları
Fan kapıları, eriyik girişini daha geniş bir kesite yayar; bu da girişteki kayma gerilimini azaltır ve büyük düz parçalarda dolum homojenliğini artırır. Bunun cezası, fan bölümünden kaynaklanan ciddi koşucu israfıdır. Fan kapaklarını genellikle yalnızca parça geometrisi nokta kapaklarla dolum sorunları yarattığında ve malzeme maliyeti ilave israfın kabul edilebileceği kadar düşük olduğunda öneriyoruz.
Bu seçenekler arasındaki karar teknik tercih değildir. Kısıtlamaları olan bir maliyet optimizasyon problemidir. Malzeme maliyetiniz nedir? Hacminiz nedir? Kozmetik gereksinimleriniz nelerdir? Düzeltme işçilik maliyetiniz nedir? Bu soruların cevapları programınız için doğru kapı tipini belirler.
Sıcak Yolluk Kapısı Seçimi: Termal vs Vana
Sıcak yolluk sistemlerinde termal kapılar ve vana kapıları arasındaki seçim program ekonomisi açısından eşit derecede önemlidir.
Termal kapılar, atışlar arasında kapı deliğini kapatmak için kontrollü donmaya dayanır. Soğutma sırasında kapının ucunda küçük bir plastik tıkaç katılaşır ve bir sonraki enjeksiyon darbesinde boşluğa doğru üflenir. Sistem mekanik olarak basittir ve kapıda hareketli parça yoktur. Takım maliyeti, nozül konfigürasyonuna bağlı olarak damla başına 800-1.500 € arasında değişir. Sınırlama süreç hassasiyetidir. Kapı kalıntısının kalitesi, nozül ucundaki hassas sıcaklık kontrolüne bağlıdır ve tutarlı sonuçlara ulaşmak, numune alma sırasında dikkatli bir süreç geliştirmeyi gerektirir.
Valf geçitleri, kapı deliğini fiziksel olarak kapatmak için pnömatik veya hidrolik silindirler tarafından çalıştırılan mekanik bir pim kullanır. Pim, kapıyı kapatmak için ilerler, doldurmayı sağlamak için geri çekilir ve kalıp açılmadan önce tekrar ilerler. Bu pozitif kapatma, tel çekmeyi ortadan kaldırır, kalıbın açılması sırasında salyanın akmasını önler ve daha geniş bir proses penceresinde tutarlı kalıntı kalitesi üretir. İşleme maliyeti, çalıştırma sistemine ve pim tasarımına bağlı olarak damla başına 1.800-3.200 € arasında değişir.
8-düşmeli bir sistemde termal ve valf geçiti arasındaki maliyet farkı 15.000 €'yu aşabilir. Uygulama sıfır iz bırakan yüzeyler gerektirdiğinde, malzeme akmaya veya süzülmeye eğilimli olduğunda veya kalite tutarlılığı için süreç stabilitesi kritik olduğunda bu üstün değer haklı çıkar. Otomotiv A Sınıfı dış parçalar,tıbbi cihaz muhafazalarıkozmetik gereksinimlere sahiptir ve optik bileşenler genellikle maliyet artışına bakılmaksızın valf geçitlerini belirtir.
Sıralı valf geçişi başka bir yetenek ve maliyet katmanı ekler. Bireysel kapılar programlanan zamanlamaya göre açılıp kapanarak eriyik cephesinin tüm kapılardan aynı anda dolmak yerine kontrollü bir sırayla boşluk boyunca ilerlemesine olanak tanır. Plastics Technology, sıralı dolum kullanan otomotiv tampon programlarında döngü süresinin 110 saniyeden 75 saniyenin altına düştüğünü belgeledi (ptonline.com). Teknoloji aynı zamanda gerekli kelepçe tonajını da %20-30 oranında azaltır çünkü sıralı dolum sırasında en yüksek boşluk basıncı, eşzamanlı doluma göre daha düşüktür.
Sıralı sistemler ek kontrolörler, sensörler ve programlama gerektirir. Karmaşık çoklu kapı uygulamaları için standart valf geçitlerine göre takım primi 25.000 Euro'yu aşabilir. Geri ödeme tamamen döngü süresinin iyileştirilmesine ve özel parça geometrinizdeki kelepçe tonajından tasarruf edilmesine bağlıdır.
Kapı Seçiminde Malzeme Kısıtlamaları
Bazı malzeme ve kapı kombinasyonları kesinlikle işe yaramıyor. Bunu DFM incelemesi yerine T1 örneklemesi sırasında keşfetmek zaman ve paraya mal olur.
Cam{0}dolgulu malzemeler%25'in üzerindeki yükleme kapı aşınmasını önemli ölçüde hızlandırır. Aşındırıcı elyaflar kapı çeliğini aşındırarak üretim ömrü boyunca dolgu özelliklerini değiştirir. 500.000-birimlik bir programda, üretimin ilk iki yılında kenar kapılarının iki kez yeniden kesilmesi gerektiğini gördük. Çözüm, kapıları en başından itibaren değiştirilebilir parçalar olarak tasarlamaktır. Kesici uç tasarımı, ilk takımlama maliyetine 600-900 € ekler ancak daha sonra kapı yenilemesi nedeniyle üretim kesintilerini önler.
POM, belirli TPE'ler ve bazı biyo-tabanlı reçineler dahil olmak üzere kesmeye duyarlı malzemeler-yüksek hızda küçük boyutlu kapılardan itildiğinde bozunur. Bozulma, kapının yakınında renk değişikliği, mekanik özelliklerin azalması veya yüzey kusurları olarak kendini gösterir. Kapı çapraz-kesitlerinin standart boyutlandırma kurallarının önerdiğinden daha büyük olması gerekir ve enjeksiyon hızı profilleri, süreç geliştirme sırasında dikkatli bir optimizasyon gerektirir.
PEEK ve PEI gibi-yüksek sıcaklık reçineleri, 350 derecenin üzerindeki işleme sıcaklıklarına uygun özel sıcak yolluk bileşenleri gerektirir. Standart sıcak yolluk sistemleri bu uygulamalarda başarısız olur. Teklif Talebinizin malzeme bölümü, tedarikçinin reçine ailenizi daha önce işlediğini ve eğer sistem teklif ediliyorsa uygun sıcak yolluk kapasitesine sahip olduğunu açıkça doğrulamalıdır.
Kristal malzemeler amorf malzemelerden daha fazla büzülür ve büzülme akış yönüne göre değişir. Kapı konumu, çekme dağılımını ve son parça çarpıklığını doğrudan etkiler. Bir POM veya PA parçası için kalıp teklifi aldığınızda, en az iki kapı konumu seçeneğini karşılaştıran çarpıklık simülasyonu sonuçlarını isteyin. Yalnızca tek-seçenekli akış analizi sağlayan tedarikçiler yeterli mühendislik çalışması yapmıyor.
Teklif Talebiniz Neleri Gerektirmeli?
Kapı seçimi konuşması, takım serbest bırakıldıktan sonra değil, teklif verme sırasında gerçekleşmelidir. RFQ'nuzun belirli teslimatlar gerektirerek bu konuşmayı zorlaması gerekiyor.
Bu konfigürasyon teklif edilirse, ayrıntılı sıcak yolluk sistemi dökümü isteyin. Marka, model, bölge sayısı, kumanda özellikleri, fiyatlandırma ile yedek parça listesi. Genel "sıcak yolluk sistemi dahil" satır öğeleri, tedarikçiler arasında anlamlı karşılaştırma yapılmasını engeller.
Gerekmekkalıp akışı simülasyonuDoldurma süresini, transfer sırasındaki basıncı, kaynak hattı konumlarını ve çarpıklık tahminini gösteren sonuçlar. Önerilen yaklaşımın gerekçesi ile en az iki kapı konumu seçeneğinin karşılaştırılmasını isteyin. Bu talebi geri çeviren tedarikçiler, sınırlı mühendislik kapasitesinin sinyalini veriyor.
Geçit kalıntısı gerekliliklerini ölçülebilir terimlerle belirtin. Maksimum kalıntı yüksekliği, çapı, kabul edilebilir yüzey durumu. Kalıp çıkışından önce yazılı olarak taahhüt alın.
Doldurulmuş malzemeler için değiştirilebilir kapı ek parçası tasarımının onayını isteyin. Tedarikçinin benzer programlardaki deneyimine dayanarak kesici uç malzemesi spesifikasyonunu ve beklenen değiştirme aralığını isteyin.
Doldurma süresini, paketleme süresini, soğutma süresini ve kalıp açma/kapama süresini gösteren döngü süresi dökümünü isteyin. Soğutma süresi tahminini hangi varsayımların yönlendirdiğini ve geçit sistemi seçiminin bu sayıyı nasıl etkilediğini sorun.
Bir Sonraki Programınız İçin Bu Neden Önemli?
Kapı seçimi, hem sermaye yatırımınızı hem de devam eden parça başına{0}}ekonominizi doğrudan etkileyen çok az sayıdaki takım kararlarından biridir. Diğer takımlama seçeneklerinin çoğu maliyeti bir yönde veya diğer yönde etkiler. Gates her ikisini de etkiler.
Bunu doğru anlayan satın alma ekipleri, teklif verme sırasında başabaş noktası analizi isteyen, takımların piyasaya sürülmesinden önce simülasyon verilerine ihtiyaç duyan ve kapı sistemi bakımını en başından itibaren üretim maliyet modellerine dahil eden ekiplerdir.
Mühendislik ekibimiz, DFM incelemesi sırasında standart uygulama olarak kapı sistemi karşılaştırma modelleri oluşturur. Farklı program profilleri için karar eşiklerinin nereye düştüğünü bilmek için malzemeler ve endüstriler arasında yeterince çeşitlilik işledik. Bir program başabaş sınırına yaklaşan parametrelerle geldiğinde, tedarikçi tercihini veya geçmiş uygulamaları varsayılan olarak kullanmak yerine rakamları açık bir şekilde çalıştırırız.
Bir sonraki programınızda maliyet yapınızı anlamlı şekilde etkileyebilecek kapı sistemi kararları yer alıyorsa parça geometrinizi, malzeme spesifikasyonlarınızı ve hacim projeksiyonunuzu bize gönderin. Karşılaştırmayı çalıştıracağız ve başabaş noktanızın-nerede olduğunu size göstereceğiz.